
機械故障診斷是一種了解和掌握機器在運行過程的狀態(tài),確定其整體或局部正?;虍惓?,早期發(fā)現(xiàn)故障及其原因,并能預報故障發(fā)展趨勢的技術。油液監(jiān)測、振動監(jiān)測、噪聲監(jiān)測、性能趨勢分析和無損探傷等為其主要的診斷技術方式。
我國診斷技術的發(fā)展始于70年代末,而真正的起步應該從1983年南京首屆設備診斷技術專題座談會開始。雖起步較晚,但經過近幾年的努力,加上政府有關部門多次組織外國診斷技術專家來華講學,已基本跟上了國外在此方面的步伐,在某些理論研究方面已和國外不相上下。目前我國在一些特定設備的診斷研究方面很有特色,形成了一批自己的監(jiān)測診斷產品。全國各行業(yè)都很重視在關鍵設備上裝備故障診斷系統(tǒng),特別是智能化的故障診斷專家系統(tǒng),在電力系統(tǒng)、石化系統(tǒng)、冶金系統(tǒng)、以及高科技產業(yè)中的核動力電站、航空部門和載人航天工程等。工作比較集中的是大型旋轉機械故障診斷系統(tǒng),已經開發(fā)了20種以上的機組故障診斷系統(tǒng)和十余種可用來做現(xiàn)場故障診斷的便攜式現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集器。透平發(fā)電機、壓縮機的診斷技術已列入國家重點攻關項目并受到高度重視;而西安交通大學的“大型旋轉機械計算機狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)”,哈爾濱工業(yè)大學的“機組振動微機監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)”。東北大學設備診斷工程中心經過多年研究,研制成功了“軋鋼機狀態(tài)監(jiān)測診斷系統(tǒng)”,“風機工作狀態(tài)監(jiān)測診斷系統(tǒng)”,均取得了可喜的成果。
可用于機械狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的信號有振動診斷、油樣分析、溫度監(jiān)測和無損檢測探傷為主,其他技術或方法為輔的局面。這其中又以振動診斷涉及的領域廣、理論基礎為雄厚、研究得為充分。目前,在振動信號的分析處理方面,除了經典的統(tǒng)計分析、時頻域分析、時序模型分析、參數(shù)辨識外,近來又發(fā)展了頻率細化技術、倒頻譜分析、共振解調分析、三維全息譜分析、軸心軌跡分析以及基于非平穩(wěn)信號假設的短時傅里葉變換、Winger分布、Hilbert-Huang變換和小波變換等。而當代人工智能的研究成果為機械故障診斷注入了新的活力,故障診斷的專家系統(tǒng)不僅在理論上得到了相當?shù)陌l(fā)展,且己有成功的應用實例,作為人工智能的一個重要分支,人工神經網絡的研究己成為機械故障診斷領域的一個新研究熱點。
隨著計算機技術、嵌入式技術以及新興的虛擬儀器技術的發(fā)展,故障診斷裝置和儀器己經由初的模擬式監(jiān)測儀表發(fā)展到現(xiàn)在的基于計算機的實時在線監(jiān)測一與故障診斷系統(tǒng)和基于微機的便攜式監(jiān)測分析系統(tǒng)。這類系統(tǒng)一般具有強大的信號分析與數(shù)據(jù)管理功能,能全面記錄反映機器運行狀態(tài)變化的各種信息,實現(xiàn)故障的診斷。隨著網絡技術的發(fā)展,遠程分布式監(jiān)測診斷系統(tǒng)成為目前的一個研究開發(fā)熱點。